諾獎 ＂選擇性失憶”的遺珠?NAND Flash 核心技術(shù)發(fā)明者—施敏

施敏出生于南京，成長和求學(xué)于***，之后在美國斯坦福大學(xué)獲取電機(jī)系博士學(xué)位，畢業(yè)后進(jìn)入美國貝爾實(shí)驗(yàn)室任職超過 20 年，他對于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的非凡成就，對比低調(diào)樸實(shí)的學(xué)術(shù)氣息，絕對是一個傳奇人物，施敏也將獲 SEMICON China 之邀，于 18 日蒞臨上海的中國半導(dǎo)體技術(shù)大會（CSTIC）發(fā)表演講。

施敏發(fā)明的“非揮發(fā)性存儲 Non-volatile Memory”初始想法居然是來自于“吃蛋糕”，沒有 NVM 存儲技術(shù)，就沒有今日的閃存 Flash。

1960 年時代，當(dāng)時主流的存儲技術(shù)為磁圈記憶體，但磁圈記憶體的體積大又耗電，拖累計(jì)算機(jī)的效能表現(xiàn)，那時施敏在貝爾實(shí)驗(yàn)室的同事美籍韓裔科學(xué)家姜大元先研發(fā)出至今仍廣泛被應(yīng)用于集成電路中的金氧半場效電晶體（MOSFET），還不足以取代磁圈記憶體，因?yàn)榇鎯Φ馁Y料無法長期保存于其中。

直到 1967 年的某一天，施敏看到姜大元點(diǎn)了一塊蛋糕，他凝視著蛋糕中間的那一層奶油，突然想到為何不在 MOSFET 中間加上一層很薄的金屬浮閘層，使得晶體管的閘極由上而下分別為金屬、氧化層、金屬浮閘層、一層較薄的氧化層，以及最下面的半導(dǎo)體，而中間的金屬層因?yàn)樯?、下都是絕緣的氧化層，在施加電壓時，可以將電子吸進(jìn)去保存，改變電路的導(dǎo)通性，而這層金屬的上、下都是絕緣體，如果不再度施加反向電壓的話，電荷會一直保存在里面，斷電后資料也不會消失。

施敏被層層蛋糕激發(fā)了這個理論后，就開始做實(shí)驗(yàn)，找出最適合做浮閘的材料，并且由當(dāng)時任職的貝爾實(shí)驗(yàn)室申請專利，全球首個“浮閘式非揮發(fā)性存儲“Floating-gate Non-volatile Memory”因此誕生，這也是 Flash 的前身基礎(chǔ)。

現(xiàn)在聽起來這項(xiàng)發(fā)明具有劃時代的貢獻(xiàn)成就，然 1967 年施敏研發(fā)出該技術(shù)時，并未燃起業(yè)界太多火花，可能是還不知道怎么使用，也沒人想到之后會成為 Flash 技術(shù)的基礎(chǔ)，沒有 NVM 技術(shù)，手機(jī)不會這么普及，F(xiàn)lash 更成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)非常重大的技術(shù)和應(yīng)用。

Non-volatile Memory 是一直到 1983 年日本任天堂應(yīng)用在游戲機(jī)中，讓游戲玩家在過程中可以在特定點(diǎn)中記錄積分，不需要游戲角色戰(zhàn)亡后又重新計(jì)算，開始被廣泛注意。接著，該技術(shù)也被用于計(jì)算機(jī)的 BIOS，讓開機(jī)速度變快，進(jìn)入 1990 年代后，消費(fèi)性電子時代來臨，閃存開始大放光彩。

諾獎 "選擇性失憶”? 存儲技術(shù)研究總成遺珠
此外，施敏也撰寫半導(dǎo)體物理學(xué)界的圣經(jīng)教科書《半導(dǎo)體元件物理學(xué)》(Physics of Semiconductor Devices)，全然源自于他對教學(xué)品質(zhì)的極致要求，他希望教學(xué)用的教課書都是他自己親自寫的，足見一人的一生成就，來自于對自己高標(biāo)準(zhǔn)的要求。

圖|《半導(dǎo)體元件物理學(xué)》（來源：百度百科）

浮閘非揮發(fā)性記憶體自從 1967 年問世至今已經(jīng)超過 50 年，它是 Flash 芯片的核心技術(shù)基礎(chǔ)，圍繞在我們身邊的各式消費(fèi)性電子裝置都是基于該技術(shù)而誕生，你或許對施敏的名字感到陌生，但他對于人類生活的影響，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過很多知名人士。

如果見過施敏本人，就可以感受到他一生奉獻(xiàn)科研產(chǎn)業(yè)，但卻低調(diào)樸實(shí)的誠懇個性，以及實(shí)事求是的嚴(yán)謹(jǐn)精神。

有人說，諾貝爾獎總是“選擇性失憶”，對于有關(guān)“memory”技術(shù)的發(fā)明人都未給予重視，包括 DRAM 芯片的發(fā)明人 Robert Dennard、Flash 發(fā)明人 Masuoka Fujio，以及施敏，很遺憾他們沒有獲得過諾貝爾獎提名的機(jī)會。

有人認(rèn)為是因?yàn)?DRAM 和 Flash 技術(shù)是基于晶體管的發(fā)明基礎(chǔ)上所進(jìn)行的創(chuàng)新，而晶體管的發(fā)明人已經(jīng)是諾貝爾獎的得主了，但看看今日 Flash 應(yīng)用之廣，影響人類生活之深遠(yuǎn)程度，試想，所有“memory”技術(shù)相關(guān)發(fā)明人，若能獲得諾貝爾獎的關(guān)愛眼神和深入討論，其實(shí)也是實(shí)至名歸的。